Із чого складаються зірки на небі? Види зірок, їх властивості. З чого складаються зірки? Зірка визначення для дітей

Дивно, але зірки складаються з матеріалів, які входять до складу решти Всесвіту: водень (73 %), гелій (25 %), інші елементи (2 %). За винятком небагатьох відмінностей – зірки мають у своєму складі однакові речовини. Теорія великого вибуху говорить про те, що 13,7 мільярда років тому Всесвіт був щільною сферою найвищих температур (вкрай гарячої). Іншими словами, весь Всесвіт був величезною зіркою.

Момент народження

У щільній сфері було так гаряче, начебто всередині її було потужне ядерне світило. За вселенськими масштабами, за недовгий період водень трансформувався в гелій за допомогою реакції ядерного синтезу. Всесвіт постійно розширювався і охолоджувався. Це призвело до того, що водень з гелієм охолонули і стали разом збиратися через взаємне тяжіння. Це і є момент народження зірки. У своєму складі кожна зірка має водень та гелій у співвідношенні 73 % та 25 % відповідно.

Знаючи, з чого складаються зірки, вчені пішли далі у вивченні Всесвіту. Небесні світила, що утворилися першими, були величезними. Швидше за все, вони вибухнули. Але завдяки їхньому життю та смерті сформувалися певні важкі елементи, які сьогодні маємо на Землі: вуглець, кисень, уран, золото.

Галактики

Відомо, що у Всесвіті існує не одна галактика. Коли спостерігаєш за нічним небом, мимоволі запитуєш: з чого складаються зірки і як вони народжуються. Зрозуміло, що зірки утворюються від часу зародження самого Всесвіту. Але чи відбувається народження нових зірок і чи правда, що зірки вмирають?

Астрономи розрахували, що щороку в нашій галактиці, що зветься Чумацький Шлях, зароджуються п'ять нових зірок. Серед них є металево багаті та металево бідні. Багаті мають у своєму складі більше важких елементів від попередніх зірок, а металево бідні – менше. Цікаво, а з чого складаються зірки, окрім як із гелію та водню? Які інші елементи входять до їхнього складу? І що вони відрізняються?

Складові елементи

Цікаво, що співвідношення елементів завжди залишається більш-менш рівним. Наприклад, Сонце багате на метали. Воно має всередині вищу кількість важких елементів, ніж у середньому такі ж зірки. Але й воно має співвідношення: 71% - водень, 27,1% - гелій, решта - азот, кисень, вуглець. Водень на гелій перетворюється всередині сонячного ядра вже 4,5 мільярда років.

А з чого складаються зірки, крім водню та гелію? Чи небесні світила мають однаковий склад інших елементів? Цей склад такий самий, як у Сонця, чи ні?

Вчений Вернадський В. І. говорив так про зірки, як про центр максимального згущення енергії та матерії в Галактиці. Сьогодні вже про зірки говорять не як про скупчення газу, а як про надщільні космічні об'єкти з величезною масою. Імовірно, зірки за своєю будовою неоднорідні. Вони схожі у хімічних елементах, але мають їх у різному відсотковому співвідношенні.

Є навіть припущення, що аналог зірки – це кульова блискавка. У її центрі точкове джерело - ядро, оточене оболонкою із плазми. Шар повітря – це межа оболонки. Кульова блискавка світиться різними кольорами та радіусами, обертається і має вагу від восьми до десяти кілограмів.

Розміри та обсяг зірок

Вище описано, із чого складаються зірки на небі, але чому вони такі різні за обсягом? Якщо Сонце зобразити у вигляді кулі діаметром десять сантиметрів, то всю Сонячну систему можна вказати у вигляді кола з діаметром вісімсот метрів. Тоді найближча зірка до Сонця, Проксима Центавра, буде на 2700 км. Сіріус буде на відстані 5500 км, Альтаїр - на 9700 км, Вега - на 17 000 км. Арктур ​​на відстані від головного нашого світила 23 000 км, Капела - в 28 000 км, Регул - в 53 000 км, а Денеб - в 350 000 км.

За розміром зірки відрізняються між собою. Сонце значно поступається у своєму обсязі Сіріусу, Альтаїру, Проціону, Бетельгейзе та Епсілон Возничого. Але воно в багато разів більше проксимів Центавра та деяких інших зірок. У нашій галактиці однією з найбільших зірок вважається червоний надгігант, що знаходиться в самому центрі. Він більший, ніж орбіта Сатурна. Це гранатова зірка Цефея.

Спостерігаючи за зірками, люди ще в давнину помітили, що вони скупчуються у химерні форми, які нагадують різні постаті. Відповідно до цих форм їм стали давати назви.

Зірковий мисливець

Розглянемо сузір'я Оріон - його пояс складається з трьох зірок, у трьох рядках. Ім'я дано на честь давньогрецького героя міфів – мисливця. Сьогодні Оріон є дуже відомим сузір'ям, одним з найбільших, дуже помітних та відомих. Великі зірки Оріона видно в обох півкулях, оскільки знаходиться його пояс на небесному екваторі. З жовтня по початок січня увечері його видно у середніх широтах Північної півкулі, з кінця липня до листопада можна побачити вранці. Оріон корисно використовувати як помічник для пошуку інших зірок.

У давнину люди ще не знали, з чого складаються зірки у космосі, але вже складали карти зоряного неба. Тоді митці, складаючи зіркову карту, іноді пов'язували навколишні сузір'я з Оріоном. Символічно його зображували стоять з двома мисливськими собаками (Великим та Малим Псом) на березі річки Ерідан. При цьому собаки боролися із Тельцем. Оріон надзвичайно багатий на яскраві об'єкти.

Альфа Оріона – це Бетельгейзе. Вона червона і перевершує розмірами орбіту Марса. Але Бетельгейзе трохи тьмяніше, ніж бета Рігель. Це величезна синьо-біла зірка, яка є однією із найяскравіших на зоряному небі. Особливо ефектним виглядають пояси Оріона із зірок: Мінтака, Алнітак та Алнілам – дельта, зета та епсілон відповідно. Це три яскраві зірки, що стоять поряд одна з одною, завдяки яким можна відрізнити Оріон від інших сузір'їв.

Велика Ведмедиця: із яких зірок складається сузір'я і як воно утворилося?

Зоряна Ведмедиця теж відома з давніх-давен. Греки вважали її німфою Каллісто, супутницею Артеміди, коханої Зевса, що накликала він гнів богині. Вона порушила правила супутниць Артеміди, і її перетворили на ведмедицю, а богиня нацькувала на неї собак. Зевс, рятуючи кохану, підніс її на небо. Хоча говорять і про те, що це сам Зевс перетворив Каллісто на ведмедицю, приховуючи зради від своєї дружини, що ревнує. Артеміда влаштувала на ведмедицю полювання помилково або за навучення догадливої ​​Гери. Загалом, історія заплутана, оскільки можливо, що Гера, помстячи за зради, перетворила Каллісто на сузір'я. Полювання ж на ведмедицю помилково влаштував Аркад, син Каллісто. Є й інші історії про малу ведмедицю, про немовля Зевса та його нянь ведмедиць, що ховалися від Крона. Але так чи інакше, ми спостерігаємо за Великою Ведмедицею, її красою та загадкою, пов'язаною з її появою.

Цікаво, з яких зірок складається Велика Ведмедиця та де її спостерігають? Це сузір'я добре видно середніх широтах. Тут воно відноситься до незахідних. На небі видно сім найяскравіших зірок - ківш із ручкою. Їх дуже легко побачити та відрізнити від інших. Зірки відносяться до категорії другої величини. Серед них слабша лише верхня ліва зірка так званого ковша.

Дві зірки

Крім цих семи, налічується ще 125, які яскравіші, ніж шоста величина. Це одне із найбільших сузір'їв. Його межі виходять набагато далі за межі так званого ковша, зірки якого знаходяться на різних відстанях від нас, починаючи з 50 світлових років (це найближча зірка Аліот).

Серед відомих сузір'їв є і зовсім маленькі за кількістю зірок, що налічуються в ньому. У питаннях астрономії часто можна зустріти питання: яке сузір'я складається всього з двох зірок, і де воно розташоване на зоряному небі. Це система епсілон Возничого. Вона складається з двох зірок - видимої та невидимої. Видима виглядає у сузір'ї Возничого як жовтуватий величезний надгігант. Температура на його поверхні 6600 К. Вона в 36 разів масивніша за Сонце. Її діаметр у 190 разів більший за сонячний. Однак навіть її розміри тьмяніють на тлі другої зірки, діаметр якої в 2700 разів більший за діаметр Сонця. Усередині неї можна вільно помістити орбіти всіх планет сонячної системи, до Сатурна. Однак світність цього надпотужного гіганта мала (майже як у Сонця). Ця зірка дуже холодна. Температура лежить на поверхні становить 1600 До.

Нейтронні зірки

Існування зірок, які мають мізерно малими розмірами, порівняно з Сонцем, було доведено відносно недавно. Реальність такого об'єкта стала очевидною у 1967 році, коли були відкриті пульсари. Тоді Т. Голд припустив, що це і є зірки, що швидко обертаються, звані нейтронними. Їх існування передбачалося ще фізиками-теоретиками 30-х років XX століття. Першим був Лев Ландау. Яка особливість цих небесних об'єктів, із чого складається нейтронна зірка і як утворюється?

Вивчаючи теорію небесних світил, було припущено, що нейтронні об'єкти мають бути близько 10 км. Щільність речовини в центрі таких зірок досягає щільності ядра атома: 2,8 х 1014 г/см3. У 1934 році було висловлено припущення про те, що нейтронні зірки складаються з вироджених нейтронів і утворюються, коли спалахує наднова зірка.

Згодом, з відкриттям пульсарів, це припущення підтвердилося. Народження пульсарів - це грандіозне небесне явище, що супроводжується спалахом наднової зірки, що вибухає. Такі спалахи трапляються приблизно один раз на 25 років. Виходить, що за 15 млрд років (час існування галактики) має вже утворитися не одна сотня нейтронних зірок!

Пульсари

Основна функція пульсара - це поява потужних електричних полів, що виривають заряджені частинки із зірки і прискорюють їх до найвищих показників енергії. Це відбувається за рахунок обертання та існування магнітного поля. Частинки, що прискорили, породжують кванти електромагнітного випромінювання (досить жорсткого стану). Складні електродинамічні процеси невелику частину енергії перетворюють на радіохвилі, що спостерігаються від пульсарів. З вирваними з нейтронної зірки та прискореними частинками енергія обертання згасає, період обертання пульсарів наростає, і нейтронна зірка гальмує завдяки власному випромінюванню!

При гальмуванні електричний потенціал падає. У результаті настає момент, коли заряджені частки перестають утворюватися і пульсар вмирає. За часом це приблизно 10 млн. років.

Чорні дірки та інші об'єкти глибокого космосу

Якщо маса нейтронної зірки перевищує 3 маси Сонця, ніякий тиск речовини не може протидіяти силам гравітації, і зірка зникає під обрій - утворюється чорна діра. Нейтронні зірки (пульсари та чорні дірки) належать до об'єктів глибокого космосу, які знаходяться за межами сонячної системи. Там же існують й інші об'єкти, що теж належать до поняття глибокий космос: екзопланети, туманності, зоряні скупчення, квазари, галактики, темна енергія та темна матерія. Всі ці об'єкти привертають великий інтерес із боку вчених. Безумовно, вивчення небесних світил, особливо об'єктів глибокого космосу, дуже цікаве та важливе для розвитку астрономії як науки та реалізації найважливіших наукових проектів.

Маленькі мерехтливі точки в темному небі ніч. Вони, здавалося, завжди були там. Сотні мільйонів людей милуються прекрасними картинами таємничого зоряного неба і щоб захоплюватися цим небозводом, зовсім не обов'язково знати фізичні характеристики зірок - це краса, в її первозданному стані. Загадковість завжди оточувала зірки, саме це тягло до них тисячі вчених, дилетантів, магів та просто романтиків. Людина пов'язувала з зоряним небом свою долю, сьогодення, минуле і майбутнє. Але якщо розглядати зірки як фізичні об'єкти, природний шлях до їх пізнання лежить через виміри та зіставлення властивостей. Чим, власне, і займається сучасна наука – астрономія.

Хоча де Сент-Екзюпері говорив: "Ви проінтегрували зірки, і вони втратили свою загадковість і романтичність ...", ми продовжуємо вивчати загадковий світ, до якого належимо.

Що ж уявляли для давніх культур зірки?

Може це душі, а може, і боги, може це сльози богів, але ніхто не міг уявити, що це небесні тіла, схожі на наше сонце.

По всьому світу створювалися культи Місяця та Сонця, та деяких відомих сузір'їв та зірок. Люди поклонялися їм.

Стародавні єгиптяни вважали, що коли люди розгадають природу зірок – настане кінець світу. Інші народи вірили, що життя на землі припиниться, як тільки сузір'я Гончих Псів наздожене Велику Ведмедицю. Віфлеємська зірка знаменувала прихід Ісуса Христа, а зірка Полин сповістить про кінець світу.

Все це красномовно говорить про величезне значення для людей знань про зоряне небо. Наприклад, одним із найбільших астрономів давнини був самараканець Улугбек, точність його спостережень та розрахунків була приголомшливою, а все це відбувалося за часів, коли ще ніхто не замислювався про телескопи…далекому XV столітті. Вчені сучасності навіть засумнівалися у справжності цих даних. Усі стародавні культури мали величезні обсерваторії, у яких мудреці чи жерці, шамани чи магістри вели свої спостереження. Такі знання були вкрай необхідні. Складалися календарі, прогнози, гороскопи. Одним із найцікавіших відкриттів для вчених стали календарі, складені стародавніми Майями, жерці стародавнього Єгипту були також одними з перших астрономів.

Але для внесення ясності слід зазначити, що в ті далекі часи науки астрономії ще не існувало, це було лише як одна із складових астрології. Давні велику увагу приділяли на зв'язок доль людини і того, що відбувається у світі, зі станом зоряного неба.

Таємниці розкривалися насилу, а відповідей ставало дедалі менше проти питаннями, які породжували ці відповіді.

Людина – дуже цікава істота. Він накопичує знання, отримані за багато тисячоліть, але разом з тим іноді забуває, що знання набагато важливіші за війни та руйнування – так втрачається дуже багато і сучасній науці потрібно все починати спочатку.

Для людини дуже важливо було знати, що в цьому світі є щось вічне – як зірки, люди думали, що вони існували завжди і ніколи не змінювалися. Але і ця думка виявилася помилковою, вже ні для кого не секрет, що картина зоряного неба вже не така як 4-5 тисяч років тому, зірки з'являються і зникають, і «пересуваються» по небосхилу. Вони мають своє життя. Пересування зірок Сіріус, Проціон та Арктур, щодо інших помітив у 1718 р. англійський астроном Едмунд Галлей. Це були найяскравіші зірки у небі, зараз встановлено що таке пересування – закономірність всім зірок. Але, наприклад, у тому, що зірки змінюють свій блиск знали ще давні греки. Наука Нового часу показала, що багатьом зіркам властива ця властивість.

Англійський астроном Вільям Гершель наприкінці XVIII століття припускав, що це зірки випромінюють однакову кількість світла, а різницю у видимої яскравості обумовлені лише однаковим видаленням їхню відмінність від Землі. Але у 1837 р., коли виміряли відстань до найближчих зірок, його теорія виявилася невірною.

Наша система опинилася в спокійній частині галактики, далеко від гарячих зірок та яскравих світил, тому так довго нічого не вдавалося дізнатися про зірок. Внаслідок чого вчені звернули погляди на найближчу зірку - Сонце.

До середини XIX століття вважалося, що зовнішній шар Сонця гарячий, а під ним ховається холодна поверхня, що зрідка видніється через плями - просвіти розпечених сонячних хмар. Для пояснення цієї гіпотези передбачалося, що у поверхню постійно падали комети і метеорити, які передавали йому свою кінетичну енергію. Пробували пояснити енерговиділення на Сонці звичним земним вогнем – теплом, яке виділяється при хімічних реакціях. Але в такому разі весь запас сонячних «дрів» вигорів би за кілька тисяч років. А навіть давні знали, що світилу набагато більше.

У 1853 р. німецький фізик Герман Гельмгольц припустив, що джерелом енергії зірок є їхнє стиснення, адже всім відомо, що при стисканні газ нагрівається. [Простим прикладом може бути звичайний велосипедний насос, який нагрівається під час накачування.] При цьому на нагрівання газу витрачається не вся енергія, частина її витрачається на випромінювання. Стиснення – це джерело вже значно сильніше, ніж просте горіння. Сонце, що стискається, могло б світити десятки мільйонів років. Але енергосистема Сонця безперервно діє вже кілька мільярдів років, і цей факт уже доведено вченими.

Основними характеристиками зірки, які можуть бути тим чи іншим способом визначені зі спостережень, це потужність її випромінювання (світність), маса, радіус і хімічний склад атмосфери, а так само її температура. При цьому знаючи ще деякі додаткові параметри можна розрахувати вік зірки. Але до цього повернемося згодом.

Життєвий шлях зірки досить складний. Протягом своєї історії вона розігрівається до дуже високих температур і остигає настільки, що в всій атмосфері починають утворюватися порошинки. Зірка розширюється до грандіозних розмірів, які можна порівняти з розмірами орбіти Марса, і стискується до кількох десятків кілометрів. Світність її зростає до великих величин і падає майже до нуля.

Життя зірки який завжди протікає гладко. Картина її еволюції ускладнюється обертанням, іноді дуже швидким, межі стійкості (при швидкому обертанні відцентрові сили прагнуть розірвати зірку). Деякі зірки мають швидкість обертання на поверхні 500 – 600 км/с. Для Сонця ця величина становить близько 2 км/с. Сонце - зірка відносно спокійна, але навіть воно зазнає коливань з різними періодами, на його поверхні відбуваються вибухи та викиди речовини. Активність деяких інших зірок незрівнянно вища. На певних етапах своєї еволюції зірка може стати змінною, почавши регулярно змінювати свій блиск, стискатися та знову розширюватись. А іноді на зірках трапляються сильні вибухи. Коли вибухають найпотужніші зірки, їх блиск на короткий термін може перевищити блиск решти зірок галактики, разом узятих.

На початку XX ст., в основному завдяки працям англійського астрофізика Артура Еддінгтона, остаточно сформувалося уявлення про зірки як про розпечені газові кулі, що укладають у своїх надрах джерело енергії - термоядерний синтез ядер гелію з ядер водню. Згодом з'ясувалося, що у зірках можуть синтезуватись і важчі хімічні елементи. Речовина, з якої зроблена будь-яка книга, також пройшла через «термоядерну топку» і була викинута в космічний простір при вибуху зірки, що породила його.

За сучасними уявленнями, життєвий шлях одиночної зірки визначається її початковою масою та хімічним складом. Чому дорівнює мінімальна можлива маса зірки, впевнено ми сказати не можемо. Справа в тому, що маломасивні зірки дуже слабкі об'єкти і спостерігати досить важко. Теорія зоряної еволюції стверджує, що у тілах масою менше ніж сім-вісім сотих часток маси Сонця довготривалі термоядерні реакції не можуть. Ця величина близька до мінімальної маси зірок, що спостерігаються. Їхня світність менша за сонячну в десятки тисяч разів. Температура лежить на поверхні подібних зірок вбирається у 2 – 3 тис. градусів. Одним із таких тьмяних багряно-червоних карликів є найближча до Сонця зірка Проксима у сузір'ї Центавра.

У зірках великої маси, навпаки, ці реакції протікають із величезною швидкістю. Якщо маса зірки, що народжується, перевищує 50 - 70 сонячних мас, то після загоряння термоядерного палива надзвичайно інтенсивне випромінювання своїм тиском може просто скинути надлишок маси. Зірки, маса яких близька до граничної, виявлені, наприклад, у туманності Тарантул у сусідній з нами галактиці Велика Магелланова Хмара. Є вони й у нашій Галактиці. Через кілька мільйонів років, а можливо і раніше, ці зірки можуть вибухнути як наднові (так називають зірки, що вибухають, з великою енергією спалаху).

Історія вивчення хімічного складу зірок починається із середини XIX ст. Ще 1835 р. французький філософ Огюст Конт писав, що хімічний склад зірок назавжди залишиться нам таємницею. Але незабаром був застосований метод спектрального аналізу, який тепер дозволяє дізнатися з чого складаються не тільки Сонце та близькі зірки, а й найвіддаленіші галактики та квазари. Спектральний аналіз дав незаперечні докази фізичної єдності світу. На зірках не виявлено жодного невідомого хімічного елемента. Єдиний елемент – гелій відкрили спочатку Сонце і потім на Землі. Але невідомі Землі фізичні стану речовини (сильна іонізація, виродження) спостерігаються саме у атмосферах і надрах зірок.

Найбільш рясним елементом у зірках є водень. Приблизно втричі менше міститься в них гелію. Щоправда, говорячи про хімічний склад зірок, найчастіше мають на увазі зміст елементів важчий за гелій. Частка важких елементів невелика (близько 2%), але вони, за висловом американського астрофізика Девіда Грея, подібно до щіпки солі в тарілці супу, надають особливий смак роботі дослідника зірок. Від їхньої кількості багато в чому залежать і розмір, і температура, і світність зірки.

Після водню та гелію на зірках найбільш поширені ті ж елементи, які переважають у хімічному складі Землі: кисень, вуглець, азот, залізо та ін. Хімічний склад виявився різним у зірок різного віку. У найстаріших зірках частка елементів важча за гелій значно менша, ніж на Сонці. У деяких зірках вміст заліза менший за сонячний у сотні і тисячі разів. А ось зірок, де цих елементів було б більше, ніж на Сонці, порівняно небагато. Ці зірки (багато їх подвійні), зазвичай, є незвичайними і за іншими параметрами: температурі, напруженості магнітного поля, швидкості обертання. Деякі зірки виділяються за змістом якогось одного елемента чи групи елементів. Такі, наприклад, барієві чи ртутно-марганцеві зірки. Причини подібних аномалій поки що малозрозумілі. На перший погляд може здатися, що дослідження цих малих добавок трохи дає розуміння еволюції зірок. Але насправді це негаразд. Хімічні елементи важчі за гелій утворилися в результаті термоядерних і ядерних реакцій у надрах дуже масивних зірок, при спалахах нових і наднових зірок попередніх поколінь. Вивчення залежності хімічного складу від віку зірок дозволяє пролити світло історію їх утворення у різні епохи, на хімічну еволюцію Всесвіту загалом.

Важливу роль життя зірки грає її магнітне полі. З магнітним полем пов'язані практично всі прояви сонячної активності: плями, спалахи, смолоскипи та ін. На зірках, магнітне поле яких значно сильніше за сонячне, ці процеси протікають з більшою інтенсивністю. Зокрема, змінність блиску деяких таких зірок пояснюють появою плям, аналогічних сонячним, але закривають десятки відсотків їх поверхні. Проте фізичні механізми, що зумовлюють активність зірок, ще до кінця вивчені. Найбільшої інтенсивності магнітні поля досягають на компактних зоряних залишках – білих карликах та особливо нейтронних зірках.

За період трохи більше двох століть уявлення про зірки змінилося кардинально. З незбагненно далеких і байдужих крапок, що світяться на небі, вони перетворилися на предмет всебічного фізичного дослідження. Начебто відповідаючи на закид де Сент-Екзюпері, погляд на цю проблему висловив американський фізик Річард Фейнман: «Поети стверджують, що наука позбавляє зірки краси. Для неї зірки просто газові кулі. Зовсім не просто. Я теж любуюся зірками і відчуваю їхню красу. Ось тільки хто з нас бачить більше?

Завдяки розвитку спостережних технологій астрономи отримали можливість досліджувати не лише видиме, а й невидиме оку випромінювання зірок. Зараз вже багато відомо про їх будову та еволюцію, хоча чимало залишається і незрозумілого.

Ще попереду той час, коли здійсниться мрія творця сучасної науки про зірок Артура Еддінгтона і ми, нарешті, «зможемо зрозуміти таку просту річ, як зірка».

Яке ми бачимо як маленьку крапку, що світиться в нічному небі. Насправді всі зірки – це величезні кулі, що складаються із розпечених газів. До їх складу входить дев'яносто відсотків водню, трохи менше десяти відсотків гелію, а решті - різні домішки. У центрі кулі температура становить приблизно шість мільйонів градусів. Ця величина відповідає тій межі, яка дозволяє вільно протікати У ході цього хімічного процесу відбувається перетворення водню на гелій. В результаті виділяється величезна кількість, яка передається в космічний простір у вигляді яскравого світла.

Що таке те саме, що й Сонце. При цьому малі зірки за розміром менші від нашого світила вдесятеро, а великі перевищують його параметри в сто п'ятдесят разів.

Часто у відповідь питання про те, що таке зірка, астрономи називають ці головними тілами, що у Всесвіті. Вся справа в тому, що саме в них полягає основний обсяг речовини, що світиться, який можна зустріти в космічному просторі.

Зірки на небі, які ми можемо спостерігати в телескоп, часто бувають оточені туманностями, що мають різну форму. Ці новоутворення, які є хмарами з газу та пилу, у будь-який момент можуть почати процес ущільнення. При цьому вони стиснуться у фігуру у вигляді кулі та розігріються до значної температури. Коли тепловий режим досягне шести мільйонів градусів, розпочнеться термоядерна взаємодія, тобто утвориться нове небесне тіло.

Вченими виділено різні види зірок. Вони поділяються за своєю масою та світінням. Можливий поділ і за етапами еволюційного процесу.

Клас, який містить у собі зірки, у яких випромінювана енергія врівноважується з енергією термоядерних реакцій, поділяє їх за видом світіння на:

Сині;

Біло-блакитні;

Біло-жовті;

Червоний;

Помаранчевий.

Максимальна температура спостерігається у зірок, що мають блакитне свічення, мінімальна – у червоних. Наше Сонце відноситься до жовтого виду світил. Вік його перевищує чотири з половиною мільярди років. Температура ядра, яку розрахували вчені, становить 13,5 млн. До, а корони - 1,5 млн. До.

Що таке зірка-гігант? До цього виду світил відносять вогняні тіла, що мають масу і діаметри, що перевершують Сонце в кілька десятків тисяч разів. Гіганти, що видають червоне свічення, знаходяться на певній еволюційній стадії. Діаметр зірки зростає на той час, як у її ядрі повністю вигоряє водень. При цьому знижується температура горіння газів та на мільйони кілометрів поширюється червоне свічення. До зірок-гігантів відносять VV Цефея А, VY Великого Пса, KW Стрільця та багато інших.

Є серед небесних світил та карлики. Їх діаметр набагато менший за розміри нашого Сонця. Існують карлики:

Білі (остигаючі);

Жовті (аналогічні Сонцю);

Коричневі (часто розглядаються як планети);

Червоні (щодо холодні);

Чорні (остаточно охололі та неживі).

Існує також вид змінних зірок. Ці світила є тіла, які хоча б раз за всю історію спостереження змінювали свій блиск і динаміку розвитку. До них відносять:

Обертові;

Пульсуючі;

Еруптивні;

Інші нестабільні, нові, а також важкопрогнозовані світила.

Такі зірки, які представлені в основному яскраво-блакитними та гіперновими, дуже специфічні та вивчені мало. Кожна з них є результатом опору матерії та роботи сил гравітації.

До зірок відносять також Вважається, що це один із щаблів еволюційного процесу небесних тіл. Світіння таке тіло не випромінює, проте певні його характеристики ставлять його в один ряд із зірками.

Коли мені було років шість, я чомусь не злюбила дитячий садок. І бідолашній мамі, замість того, щоб зі спокійною душею передати мене вихователю, довелося залишати у мене у своєї племінниці-старшокласниці. Напевно, малолітня його за порядком її діставала. Іншою причиною є те, що на цілком банальне питання « що таке зірка», я одержала цілий список можливих інтерпретацій, не бачу.

Що можна назвати зіркою

Всім відомо, що зірка – це астрономічний об'єкт, на зразок нашого сонця. Газова куля масою в мільярди тонн, діаметром від «трохи більшої за невелику планету» до «вся Сонячна система плюс ще кілька тисяч кілометрів». Але це не єдиний варіант. Отже, у світі під терміном «зірка» можна розуміти:

• Небесне тіло, в якому відбуваються процеси ядерного розпаду, який і викликає свічення та виділення тепла.
• Популярна у народі знаменитість.
• Тварини та рослини характерної форми.
• Фразеологізм, під яким у переносному значенні розуміють долю: «Народитися під щасливою зіркою»
• Синонім слів«щастя» та «любов». «Зірка моя!» - так часто зверталися до коханих середньовічних романтиків.
• Геометрична фігураабо геральдичний знак.

Від чого походить слово «зірка»

У давнину, коли ще люди не знали нічого ні про космос, ні про форму Землі, кожен народ по-різному пояснював, що таке зірка. Це відбивалося й у мові:

• Російське слово «зірка» походить від давньослов'янського «gvezda»- "сяюча", "що дає світло".
• Англійською це – «star» - отвір(Як можна здогадатися, в давньосаксонської міфології зірки вважалися дірками у небесному пологу).
• У турецькій мові ця ж назва звучить як «yıldız»і походить від слова "рік".
• На санскриті слова «зірка» та «сяйво» дізнаються одним ієрогліфом: नक्षत्र.
• Знайоме нам терміном «астрономія» грецьке слово «астер»прийшло з давньої Месопотамії, де поклонялися богині кохання Ашторет. Символом її була… Правильно! Ранкова зірка.

Стародавні єгиптяни вірили, що зірки – це душі померлих фараонів, жерців та інших великих людей. Навіть деякі боги ставали зірками: як, наприклад, бог Озіріс(або Сіріусу російській транскрипції), убитий своїм братом Сітом.

Фінікійціуявляли собі небо у вигляді дорогоцінного килима, розшитий блискітками, що світяться. Згідно з грецькими міфами, на сузір'я боги перетворювали героїв (на нагороду) і злочинців (їх, навпаки, на побудову).

Розміри зірок

Мені завжди було цікаво не тільки що таке зірка, а й якою вона може бути за розміром. Вже в школі я дізналася, що наше Сонце просто карлик в порівнянні з деякими гігантами Чумацького Шляху. Наприклад, радіус не такого вже великого Рігеля, другого за величиною об'єкта сузір'я Оріона, більше радіусу сонця у 70 разів. А «альфа» Оріона, червоний надгігант Бетельгейзе- У 1000 разів!

VY Великого Пса, червоного гіганта в однойменному сузір'ї, має радіус, що у 2000 разів перевищує сонячний. Для порівняння, якби він був нашим світилом, то орбіта Сатурна виявилася б якраз у зовнішній короні цього «малюка».

Чому малюка? Тому що, наприклад, червоний надгігант Епсилон Возничого більше за нашу зірку в 2700 разів. Помістити його в центрі Сонячної Системи - і він покрив її повністю разом з Плутоном і поясом астероїдів Койпера, розташованим на кордоні Системи.

Протягом століть щоночі ми бачимо в небі загадкові вогники – зірки нашого Всесвіту. У давнину люди бачили постаті тварин у скупченнях зірок, і вони почали називатися сузір'ями. На цей час вчені виділяють 88 сузір'їв, які поділяють нічне небо на ділянки. Зірки – це джерела енергії та світла для Сонячної системи. Вони здатні створювати важкі елементи, які необхідні початку життя. Таким чином Сонце дарує своє тепло всьому живому на планеті. Ступінь яскравості зірок визначається їх розмірами.

Зірка Canis Majoris із сузір'я Великого Пса є найбільшою у Всесвіті. Вона знаходиться за 5 тис. світлових років від Сонячної системи. Її діаметр – 2,9 мільярда кілометрів.

Звичайно ж, не всі зірки у Космосі такі величезні. Є й зірки-карлики. Величину зірок вчені оцінюють за шкалою – чим зірка яскравіша, тим її номер менший. Найяскравіша зірка у нічному небі Сіріус. За кольорами зірки поділяються на класи, які вказують на їхню температуру. До класу О відносяться найгарячіші, вони блакитного кольору. Зірки червоного кольору є найхолоднішими.

Слід зауважити, що зірки не мерехтять. Цей ефект схожий на те, що ми спостерігаємо в спекотні дні літа, подивившись розпечений бетон або асфальт. Здається, ми дивимося через тремтяче скло. Той самий процес викликає ілюзію мерехтіння зірки. Чим ближче вона до нашої планети, тим більше вона «блимає».

Види зірок

Головна послідовність - час існування зірки, що залежить від її розміру. Маленькі зірки сяють довше, великі, навпаки, менші. Масивним зіркам палива вистачить на пару сотень тисяч років, а малі горітимуть протягом мільярдів років.

Червоний гігант – велика зірка помаранчевого чи червоного відтінку. Зірки цього дуже великих розмірів, які перевищують звичайні в сотні разів. Найпотужніші з них стають надгігантами. Бетельгейзе, із сузір'я Оріон, є найяскравішою серед червоних супергігантів.

Білий карлик – це залишки звичайної зірки після червоного гіганта. Ці зірки досить щільні. Їх розмір не більший за нашу планету, але їх масу можна порівняти з Сонцем. Температура білих карликів сягає 100 тис. градусів та більше.

Коричневі карлики ще називають субзірками. Це газові масивні кулі, які більші за Юпітер і менші за Сонце. Ці зірки не випромінюють тепла та світла. Вони являють собою чорний потік матерії.

Цефеїд. Цикл її пульсації коливається між кількома секундами та кількома роками. Все залежить від різновиду змінної зірки. Цефеїди змінюють свою світність наприкінці життя та на початку. Вони можуть бути зовнішніми та внутрішніми.

Більшість зірок – це частина зіркових систем. Подвійні зірки – дві гравітаційно зв'язані зірки. Вчені довели, що половина зірок галактики має пару. Вони можуть затьмарювати один одного, тому що їх орбіти знаходяться під малим кутом до променя зору.

Нові зірки. Це тип катаклізмічних змінних зірок. Їхній блиск змінюється не так різко, в порівнянні з надновими. У нашій галактиці виділяють дві групи нових зірок: нові балджа (повільніші та слабші) і нові диски (швидші та яскравіші).

Наднові. Зірки, які закінчують еволюцію під час вибухового процесу. Цим терміном були названі зірки, які спалахнули сильніше за нові. Але жодні, ні інші не є новими. Завжди спалахують зірки, які вже є.

Гіпернові. Це дуже велика наднова зірка. Теоретично вони могли б створити Землі серйозну загрозу сильним спалахом, але на даний момент подібних зірок поблизу нашої планети немає.

Цикл життя зірок

Зірка бере свій початок у вигляді хмари газу та пилу, яку називають туманністю. Вибухова хвиля наднової чи гравітація сусідньої зірки здатна змусити її стискатися. Елементи хмари збираються у щільну область, яка називається протозіркою. При наступному стиску вона нагрівається і досягає критичної маси. Після цього відбувається ядерний процес, і зірка проходить усі фази існування. Перший є найстабільнішим і найдовшим. Але згодом паливо закінчується, і дрібна зірка стає червоним гігантом, а велика – червоним супергігантом. Ця фаза триватиме, доки паливо повністю не закінчиться. Туманність, яка залишиться після зірки, може розширюватись упродовж мільйонів років. Після чого на неї подіє вибухова хвиля або гравітація, і все повториться спочатку.

Основні процеси та характеристики

Зірка має два параметри, які визначають усі внутрішні процеси, – хімічний склад та маса. Задавши їх одиночній зірці, можна передбачити спектр, блиск та внутрішню структуру зірки.

Відстань

Є багато способів визначення відстаней до зірки. Найточніший – вимір паралаксів. До зірки Веги відстань виміряв астроном Василь Струве в 1873 році. Якщо зірка знаходиться в зоряному скупченні, відстань до зірки можна прийняти рівною відстані до скупчення. Якщо зірка з класу цефеїд, відстань можна вирахувати залежно від абсолютної зоряної величини – періоду пульсації. Щоб визначити відстань до далеких зірок, астрономи використовують фотометрію.

Маса

Точна маса зірки визначається, якщо це компонент подвійної зірки. І тому використовується третій закон Кеплера. Також можна побічно визначити масу, наприклад, залежність світність – маса. 2010 року вчені запропонували ще один спосіб обчислення маси. Він ґрунтується на спостереженнях за проходженням планети із супутником по диску зірки. Застосувавши закони Кеплера та вивчивши всі дані, визначають щільність та масу зірки, період обертання супутника та планети та інші характеристики. На даний момент цей спосіб використовувався на практиці.

Хімічний склад

Хімічний склад залежить від виду зірки та її маси. Великі зірки не володіють елементами важчими за гелій, а червоні і жовті карлики щодо них багаті. Це допомагає зірці запалитись.

Структура

Виділяють три внутрішні зони: конвективну, ядро ​​та зону променистого перенесення.

Конвективна зона. Тут з допомогою конвенції відбувається перенесення енергії.

Ядро – центральна частина зірки, де відбуваються ядерні реакції.

Променева зона. Тут перенесення енергії відбувається завдяки випромінюванню фотонів. У малих зірок ця зона відсутня, у великих знаходиться між конвективною зоною та ядром.

Атмосфера розташована над поверхнею зірки. Вона складається з трьох частин – хромосфери, фотосфери та корони. Фотосфера є найглибшою її частиною.

Зірковий вітер

Це процес, при якому речовина із зірки стікає у міжзоряний простір. Він грає важливу роль еволюції. Через війну зоряного вітру маса зірки зменшується, отже, життя повністю залежить від інтенсивності цього процесу.

Принципи позначення зірок та каталоги

У галактиці перебуває понад 200 мільярдів зірок. На фото великих телескопів їх настільки багато, що не має сенсу давати їм усім імена і навіть рахувати. Приблизно 0,01 відсотка зірок нашої галактики занесено до каталогів. У кожного народу найяскравіші зірки здобули імена. Наприклад, Алголь, Рігель, Альдебаран, Денеб та інші походять з арабської.

В Уранометрії Байєра зірки позначаються літерами грецьк. алфавіту в порядку зменшення блиску (α – найяскравіша, β – друга за блиском). Якщо грецького алфавіту не вистачало, використовувався латинський. Деякі зірки називають іменами вчених, які описували їх унікальні властивості.

Велика Ведмедиця

Сузір'я Велика Ведмедиця є 7 ефектними зірками, які знайти на небі досить просто. Крім цих, у сузір'ї налічується ще 125 зірок. Це сузір'я одне із найбільших і захоплює на небі 1280 кв. градусів. Вчені з'ясували, що зірки ковша перебувають від нас на нерівній відстані.

Найближче розташована зірка Аліот, найдальша – Бенетнаш. Для любителів астрономії це сузір'я здатне служити «тренувальним полігоном»:

· Завдяки Великій Ведмедиці можна з легкістю знайти й інші сузір'я.

· Протягом року воно чітко показує звернення неба за добу та перебудову його виду.

· Якщо запам'ятати кутові відстані між зірками, можна проводити кутові наближені виміри.

· Маючи ледь відчутний телескоп, можна розглянути змінні та подвійні зірки у Великій Ведмедиці.

Легенди та міфи сузір'я

«Ківш» відомий нам із давніх-давен. Стародавні греки стверджували, що це німфа Калісто, яка була супутницею Артеміди та коханої Зевса. Вона проігнорувала правила і викликала немилість богині. Та звернула її до ведмедиці і нацькувала собак. Щоб кохана Зевса була у безпеці, він підняв її на небо. Подія ця темна, і щоразу в цю історію намагаються додати щось нове, як, наприклад, подругу німфи Каллісто, яку перетворили на Малу Ведмедицю.

Велику Ведмедицю можна побачити і вдень, використавши інтерактивну карту сузір'їв. Тут Ви зможете знайти інші малі та великі сузір'я, подивитися їх у великому наближенні.